(南京)长江隧道超大直径盾构掘进施工技术
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12
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
1）淤泥质粘土地段（K3+600～+850）（采用水土合算方式）
P3=20
◆由于本隧道以粉细砂、砾砂地层为主，地层渗透系数大，透水性强，
江
P2=Kγ(H-h)
根据国边浅际上泥水盾H构的施工经验，切口水压的上、下限值设定值通常采
用的静覆土止土压力和主动h 土压力进行控制，除始发段不透水的淤泥质黏土
13
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
2）其它透水层地段（K3+850 ～ K6+620）（采用采用水土分算方式）
P3=20
hw
粉 细 砂 h（H）层 段
粉
细
江
砂
中
砾
冲
砂
百度文库
槽
混
浅
合
埋
层 段
段P2= Kγ′h
P1=γw(hw+h)
◆●根泥据水以压上力两上种限计值算:方式，盾构机掘进时的切口泥水压力应介于理论
6
盾构始发
二、盾构始发
1、洞前加固及洞门破除 2、盾构机超浅覆土始发
7
盾构始发
1. 洞前加固及洞门破除
1）洞前加固 37m
顶棚加固
高压旋喷桩加固区
18m
冷冻管
内衬
全
断
面
加 固
洞门密封圈
1.6m高压冷旋冻地喷下法桩连加续加固墙固 8
洞门破除后的冷冻面
盾构始发
1. 洞前加固及洞门破除
2）洞门破除
南京长江隧道指挥部
横向监测断面
横向监测断面
隧道轮廓线 隧道中心线
右线盾目构前岸刀边盘非所加固处浅位覆置土区地层沉降监测孔布置平面图
土池体塘位监移测及断沉面降现监场测监测16
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
3）施工监测与压力调整
17
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定与控制
9
盾构始发
2. 盾构机超浅覆土始发
冷冻管
-5
-6
-9-8-7
-5
-6
-9--87
钢反
管力 撑架
10
三、盾构掘进施工
1、盾构掘进参数控制 2、盾构掘进姿态控制 3、泥水管理 4、同步注浆施工 5、管片拼装 6、中箱涵施工
11
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制
◆由于南京长江隧道水域长度长达2500m，占盾构段总长度的82％以上， 且地质条件复杂多变，当盾构机进入江中后，无法采用现有手段对江底 掘进断面进行实时精确监测，因此，不同地质地段掘进施工参数的设定、 控制与修正，是掘进施工中的关键控制技术。
题目
南京长江隧道超大直径盾构 掘进施工技术
1
汇报内容
1 2
汇报内容
工程概况
盾构始发
3
盾构掘进施工
4
盾构接收
5
施工体会
2
工程概况
一、工程概况
1、工程简述 2、工程难点及特点
3
工程概况
1. 工程简述
南京长江大桥
本工程采用“左汊隧道+右汊桥梁”方 案，左汊隧南道京分长左江右隧两道线位，于左南线京盾长构江隧道 全长3大02桥2.与02三5m桥，之右间线，盾连构接隧河道西全新长城 3014.区76—m。—隧梅道子按洲双—向—6浦车口道区快，速是通南道规模 建设左，京设市计规车划速的8五0公桥里一/隧小重时要。过江隧
混
K3+600 K4+000 K3+730
K6+200 K6+620 K6+030 K6+500
★超浅覆土始发与到达：由于受线路控制影响，本工程盾构始发 段属于超浅埋，最浅覆土厚度为5.5m，仅为0.37D，主要穿越地层为 流塑状的④层淤泥质粉质粘土和⑥层淤泥质粉质粘土夹粉土，在国内 盾构超浅覆土始发施工中尚属首例，施工技术难度非常大。
地层采段用水土合算外，其余地段均采取水土分算的方法进行计算，同时
P1= Kγsath
结合本工程地质特点及刀盘对掌子面的支撑作用，关键要根据地表监测
数据，●对泥理水论压计力算上的限泥值水: 压力及时进行修正。 P上=P1＋P2＋P3= K0[γ×(H h) ＋γsat×h]＋20
●泥水压力下限值: P下=P1＋P2＋P3= Ka [γ×(H h) ＋γsat×h]＋20
汊道工程。
左汊隧道长3022m
右 汊
南京长江隧道
南京长江三桥
右汊桥梁
4
工程概况
1.工程简述
本隧道的结构形式为双管单层，采用两台德国海瑞克公司生产的超 大直径泥水混合式盾构掘进机施工，盾构开挖直径14.96m，管片环外径 14.5m，内径13.3m，壁厚0.6m，环宽2m，混凝土设计强度等级C60，抗 渗等级S12。
5
工程概况
2. 工程难点及特点
130m 270m
2030m
170m 300m 120m
◆南京长江隧道在当前同类型盾构隧道中属于世界上第二大
始发浅覆土段超 直大径穿越大堤段直泥径水盾盾构构隧隧道道，，同具时体合层段又有粉细砂砾砂及卵石是以世下界四上个地工质程条特件点最: 江中冲槽浅埋段为复穿越大堤段杂的超到达浅覆土段大
3）施工监测与压力调整
以正常泥水压力通过监测点C
K3+668
纵向测点 ABCD E
K3+708
大堤
池塘
横向监测断面I
泥水压力 P=P下－0.2bar 7.3m 通过横向检测断面I及监测点A、B
−4%
0.8~1.5m
横向监测断面II
泥水压力 P=P上＋0.2bar 通过横向检测断面II及监测点D、E
右线盾构岸边非加固浅覆土区地层沉降监测孔布置立面图
◆洞门圈内1.0m厚连续墙，分三次进行破除。第一次破除在冻结前进行，主 要破除地下连续墙10cm厚的外层钢筋；第二次破除在冻结墙完全胶结后进行， 破除厚度60cm，从上到下分块破除；第三次破除在负8环管片拼装完成后进行， 同时应结合负环管片的安装进度进行。施工中为了确保洞门破除及盾构始发万 无一失，提前采取井点降水方法降低地下水位，以便减小洞前土体的侧向压力。
计算值上P上下=P限1＋之P间2＋，P并3=应γw根(h据w+盾h)构＋机K0实γ′h际＋开20挖干砂量的变化情况、地表
建构●筑泥物水的压沉力降下情限况值以:及盾构机掘进当中掘进参数的异常情况进行适当
调整。 P下=P1＋P2＋P3= γw(hw+h)＋Kaγ′h＋20
14
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
15
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
3）施工监测
南京长江隧道指挥部
K3+668
K3+708
池塘监测点 大
池塘
位移监测点 堤
1-7
2-7
1-6
2-6
1-5
位移监测点
ABCD E
2-5
1-4
2-4
6×5m
1-3
2-3
1-2
地2-表2 沉降监测点
1-1
地表沉降监测点
2-1
14m 4m 4m 4m 4m 10m
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
1）淤泥质粘土地段（K3+600～+850）（采用水土合算方式）
P3=20
◆由于本隧道以粉细砂、砾砂地层为主，地层渗透系数大，透水性强，
江
P2=Kγ(H-h)
根据国边浅际上泥水盾H构的施工经验，切口水压的上、下限值设定值通常采
用的静覆土止土压力和主动h 土压力进行控制，除始发段不透水的淤泥质黏土
13
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
2）其它透水层地段（K3+850 ～ K6+620）（采用采用水土分算方式）
P3=20
hw
粉 细 砂 h（H）层 段
粉
细
江
砂
中
砾
冲
砂
百度文库
槽
混
浅
合
埋
层 段
段P2= Kγ′h
P1=γw(hw+h)
◆●根泥据水以压上力两上种限计值算:方式，盾构机掘进时的切口泥水压力应介于理论
6
盾构始发
二、盾构始发
1、洞前加固及洞门破除 2、盾构机超浅覆土始发
7
盾构始发
1. 洞前加固及洞门破除
1）洞前加固 37m
顶棚加固
高压旋喷桩加固区
18m
冷冻管
内衬
全
断
面
加 固
洞门密封圈
1.6m高压冷旋冻地喷下法桩连加续加固墙固 8
洞门破除后的冷冻面
盾构始发
1. 洞前加固及洞门破除
2）洞门破除
南京长江隧道指挥部
横向监测断面
横向监测断面
隧道轮廓线 隧道中心线
右线盾目构前岸刀边盘非所加固处浅位覆置土区地层沉降监测孔布置平面图
土池体塘位监移测及断沉面降现监场测监测16
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
3）施工监测与压力调整
17
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定与控制
9
盾构始发
2. 盾构机超浅覆土始发
冷冻管
-5
-6
-9-8-7
-5
-6
-9--87
钢反
管力 撑架
10
三、盾构掘进施工
1、盾构掘进参数控制 2、盾构掘进姿态控制 3、泥水管理 4、同步注浆施工 5、管片拼装 6、中箱涵施工
11
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制
◆由于南京长江隧道水域长度长达2500m，占盾构段总长度的82％以上， 且地质条件复杂多变，当盾构机进入江中后，无法采用现有手段对江底 掘进断面进行实时精确监测，因此，不同地质地段掘进施工参数的设定、 控制与修正，是掘进施工中的关键控制技术。
题目
南京长江隧道超大直径盾构 掘进施工技术
1
汇报内容
1 2
汇报内容
工程概况
盾构始发
3
盾构掘进施工
4
盾构接收
5
施工体会
2
工程概况
一、工程概况
1、工程简述 2、工程难点及特点
3
工程概况
1. 工程简述
南京长江大桥
本工程采用“左汊隧道+右汊桥梁”方 案，左汊隧南道京分长左江右隧两道线位，于左南线京盾长构江隧道 全长3大02桥2.与02三5m桥，之右间线，盾连构接隧河道西全新长城 3014.区76—m。—隧梅道子按洲双—向—6浦车口道区快，速是通南道规模 建设左，京设市计规车划速的8五0公桥里一/隧小重时要。过江隧
混
K3+600 K4+000 K3+730
K6+200 K6+620 K6+030 K6+500
★超浅覆土始发与到达：由于受线路控制影响，本工程盾构始发 段属于超浅埋，最浅覆土厚度为5.5m，仅为0.37D，主要穿越地层为 流塑状的④层淤泥质粉质粘土和⑥层淤泥质粉质粘土夹粉土，在国内 盾构超浅覆土始发施工中尚属首例，施工技术难度非常大。
地层采段用水土合算外，其余地段均采取水土分算的方法进行计算，同时
P1= Kγsath
结合本工程地质特点及刀盘对掌子面的支撑作用，关键要根据地表监测
数据，●对泥理水论压计力算上的限泥值水: 压力及时进行修正。 P上=P1＋P2＋P3= K0[γ×(H h) ＋γsat×h]＋20
●泥水压力下限值: P下=P1＋P2＋P3= Ka [γ×(H h) ＋γsat×h]＋20
汊道工程。
左汊隧道长3022m
右 汊
南京长江隧道
南京长江三桥
右汊桥梁
4
工程概况
1.工程简述
本隧道的结构形式为双管单层，采用两台德国海瑞克公司生产的超 大直径泥水混合式盾构掘进机施工，盾构开挖直径14.96m，管片环外径 14.5m，内径13.3m，壁厚0.6m，环宽2m，混凝土设计强度等级C60，抗 渗等级S12。
5
工程概况
2. 工程难点及特点
130m 270m
2030m
170m 300m 120m
◆南京长江隧道在当前同类型盾构隧道中属于世界上第二大
始发浅覆土段超 直大径穿越大堤段直泥径水盾盾构构隧隧道道，，同具时体合层段又有粉细砂砾砂及卵石是以世下界四上个地工质程条特件点最: 江中冲槽浅埋段为复穿越大堤段杂的超到达浅覆土段大
3）施工监测与压力调整
以正常泥水压力通过监测点C
K3+668
纵向测点 ABCD E
K3+708
大堤
池塘
横向监测断面I
泥水压力 P=P下－0.2bar 7.3m 通过横向检测断面I及监测点A、B
−4%
0.8~1.5m
横向监测断面II
泥水压力 P=P上＋0.2bar 通过横向检测断面II及监测点D、E
右线盾构岸边非加固浅覆土区地层沉降监测孔布置立面图
◆洞门圈内1.0m厚连续墙，分三次进行破除。第一次破除在冻结前进行，主 要破除地下连续墙10cm厚的外层钢筋；第二次破除在冻结墙完全胶结后进行， 破除厚度60cm，从上到下分块破除；第三次破除在负8环管片拼装完成后进行， 同时应结合负环管片的安装进度进行。施工中为了确保洞门破除及盾构始发万 无一失，提前采取井点降水方法降低地下水位，以便减小洞前土体的侧向压力。
计算值上P上下=P限1＋之P间2＋，P并3=应γw根(h据w+盾h)构＋机K0实γ′h际＋开20挖干砂量的变化情况、地表
建构●筑泥物水的压沉力降下情限况值以:及盾构机掘进当中掘进参数的异常情况进行适当
调整。 P下=P1＋P2＋P3= γw(hw+h)＋Kaγ′h＋20
14
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
15
盾构掘进施工
1.盾构掘进参数控制——泥水压力设定及控制
3）施工监测
南京长江隧道指挥部
K3+668
K3+708
池塘监测点 大
池塘
位移监测点 堤
1-7
2-7
1-6
2-6
1-5
位移监测点
ABCD E
2-5
1-4
2-4
6×5m
1-3
2-3
1-2
地2-表2 沉降监测点
1-1
地表沉降监测点
2-1
14m 4m 4m 4m 4m 10m